AT392199B - Laengenverstellbares verbindungssystem fuer steigeisen - Google Patents

Description

AT 392 199 B

Die Erfindung betrifft ein längenverstellbares Verbindungssystem für ein Steigeisen, welches aus zwei Steigeisenteilen, nämlich einem Absatzteil und einem ein- oder mehrteiligen Sohlenteil, besteht.

Einige verstellbare Verbindungsvorrichtungen für mehrteilige Steigeisen sind kommerziell erhältlich. Sie dienen hauptsächlich dazu, diese an die jeweilige Schuhgröße anzupassen. Speziell bei mehrteiligen Steigeisen werden zur Verbindung der einzelnen Steigeisenrahmenteile gebräuchlicherweise Loch- bzw. Zahnstangen verwendet. Beispielsweise ist aus der US-PS 3 229 389 eine Lochstangen-Verbindungsvorrichtung für Steigeisen bekannt, bei der die Lochstange am Sohlenteil angenietet ist, während der Abstand des Sohlenteiles zum Absatzteil in durch den Lochabstand vorgegebenen Stufen durch Einhängen eines am Absatzteil angebrachten Hakens in ein entsprechendes Loch der Lochstange fixiert wird.

In der FR-PS 2 570 258 wird die Abstandsfixierung zwischen Sohlen- und Absatzteil des Steigeisens durch Umlegen eines Hebels und das damit bewirkte Einführen eines Blockierstiftes in eine passende Bohrung der Lochstange erreicht.

Ein Zahnstangen-Verbindungssystem hingegen wird in der US-PS 3 685 173 beschrieben. Die Verstellung des Abstandes zwischen Sohlen- und Absatzteil erfolgt hier durch Einführen des jeweiligen Zahnpaares der am Sohlenteil angebrachten Zahnstange in die komplementär gestalteten Aussparungen im Absatzteil.

Diese gebräuchlichen Ausführungen der Verbindungsstange unterliegen aufgrund ihrer starren und biegesteifen Gestaltung hohen Biegebeanspruchungen. Aufgrund der konstruktionsbedingten Sollbruchstellen (nämlich durch die Bohrungen bei den Lochstangen bzw. durch die Kerben bei den Zahnstangen) kommt es unter den harten Bedingungen des bestimmungsgemäßen Einsatzes häufig zu Verbiegungen bzw. Brüchen dieser starren Verbindungsstangen. Außerdem ist die minimale Verstellbarkeit durch den Loch- bzw. Zahnäbstand begrenzt. Dieser Abstand kann aber aufgrund der oben angeführten Sollbruch-Pioblematik nicht allzu klein gewählt werden.

Ein weiterer Nachteil der konventionellen Konstruktionen besteht darin, daß aufgrund ihrer starren, inflexiblen Ausführung eine elastische, dynamische Anpassung der Steigeisenteile an Schuh und Gelände in der Regel nicht möglich ist.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Erfindungsgemäß ist das eingangs erwähnte System gekennzeichnet durch eine Verbindungsstange, eine koaxial auf dieser angeordnete Schraubenfeder, die im Betriebszustand an zumindest einer ihrer Enden auf der Verbindungsstange gegen eine Axialverschiebung und gegen Verdrehung gesichert, jedoch zumindest mit ihrem mittleren Bereich gegenüber dieser Verbindungsstange axial verschiebbar ist, wobei ein erstes der beiden miteinander zu verbindenen Steigeisenteile an einem über die Schraubenfeder überstehenden Teil der Verbindungsstange angekoppelt ist, während das andere, zweite Steigeisenteil an der Schraubenfeder angekoppelt ist, und ein mit dem zweiten Steigeisenteil verbundenes Koppelglied, das zumindest in axialer Richtung formschlüssig in die Schraubenfeder eingreift und durch Verdrehen axial zu dieser verstellbar ist.

Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, ein bruchsicheres, ohne Zuhilfenahme von Werkzeug in feinen Abstufungen verstellbares und elastisches Verbindungssystem für Steigeisen zu schaffen, das ein schnelles und exaktes Anpassen des Steigeisens an den Schuh ermöglicht.

Der Einsatz einer glatten, unprofilierten Verbindungsstange anstelle einer Loch- oder Zahnstange führt durch Vermeidung von Kerben (und der dadurch verursachenden Gefahr von Spannungsrissen) zu einer starken Verminderung des Bruchrisikos. Dieses wird zusätzlich minimiert durch die auf die Verbindungsstange aufgebrachte Schraubenfeder. Sie fungiert nämlich im erfindungsgemäßen Einsatz nicht nur als Ersatz für ein konventionelles, starres Schraubengewinde, sondern wirkt auch als stoßdämpfendes Element durch Auffangen von Stößen (bei radialer Belastung) bzw. von Längsdehnungen und -Stauchungen (bei axialer Beanspruchung). Im entspannten Zustand, d. h. vor dem Verbinden des Schuhs mit dem Steigeisen, ermöglicht die Schraubenfeder des erfindungsgemäßen Axialverbinders in ihrer Funktion als Schraubengewinde das werkzeuglose Einstellen des gewünschten Abstands zwischen Absatz und Sohlenköiper des geteilten Steigeisens durch schraubendes Verdrehen des einen Teils gegen den anderen.

Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Axialverbinders besteht darin, daß ein einmal eingestellter Abstand auch nach der Demontage des Schuhs vom Steigeisen im Gegensatz zu den meisten gebräuchlichen Ausführungen beliebig lange (z. B. auch während des Transports) erhalten bleibt.

Dies beruht darauf, daß hier die Funktionen Abstandseinstellung und Verbindung der Teile des mehrteiligen Steigeisens im Unterschied zu den konventionellen Konstruktionen räumlich getrennt ausgeführt sind. Dies bedeutet in der Praxis: Eine Trennung des Schuhs nach erfolgtem Einsatz vom Steigeisen bzw. dessen Zerlegung zum Zwecke des raumsparenden Transports führt nicht automatisch zum Verlust der einmal gewählten optimalen Justierung.

Die Federeigenschaften des längenverstellbaren Axialverbinders lassen sich in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung unabhängig von der Schraubengewindefunktion verändern, indem mindestens noch eine weitere Schraubenfeder auf der Verbindungsstange aufgebracht wird. Dies kann einmal so erfolgen, daß die weitere Feder vor bzw. hinter der hauptsächlich als Schraubengewinde fungierenden Schraubenfeder auf der Verbindungsstange aufgebracht ist. In der alternativen Anordnung befindet sich die weitere Schraubenfeder - mit einem Innendurchmesser größer als der Außendurchmesser der als Schraubengewinde fungierenden Schraubenfeder -koaxial über dieser auf der Verbindungsstange.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine Verstellmutter durch Schrauben auf einem -2-

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Gewinde, das sich von einem Ende der Verbindungsstange bis unter die auf der Verbindungsstange aufgebrachte Schraubenfeder erstreckt, die Erzeugung einer beliebigen Vorspannung auf die Schraubenfeder.

Bei sorgfältiger Abstimmung der vielfältigen Einstellmöglichkeiten eines erfindungsgemäßen Axialverbinders wird ein auch bei längerer Gebrauchsdauer funktionstüchtiger Steigeisen-Schuh-Verbund erreicht Die Ursache dafür liegt zum einen darin, daß ein mit dem erfindungsgemäßen Axialverbinder ausgestattetes Steigeisen ein zwar festes, unter dynamischer Belastung dennoch elastisches Gebilde darstellt im Gegensatz zu den konventionellen, vorwiegend starren Ausführungen. Die bei den gebräuchlichen Steigeisen durchwegs beobachteten Ablöseerscheinungen vom Schuh nach relativ kurzer Einsatzspanne, verursacht durch die Unvereinbarkeit zwischen dem starren Steigeisen und dem nachgiebigen Schuh, wird dadurch sicher vermieden.

Zum anderen wird die Lebensdauer eines mit dem erfindungsgemäßen Axialverbinder ausgerüsteten Steigeisens aufgrund der federnden Eigenschaften gegenüber konventionellen Ausführungen deutlich erhöht.

Neben der serienmäßigen Ausstattung bei der Neuproduktion kommt auch als Einsatzgebiet für den erfindungsgemäßen Axialverbinder z. B. die Nachrüstung von konventionellen geteilten Steigeisen in Frage.

Ein für die industrielle Serienfertigung sehr hoch einzuschätzender Vorzug des erfindungsgemäßen längenverstellbaren Axialverbinders besteht darin, daß die Produktionskosten trotz der geschilderten zahlreichen Funktionen durch die Verwendung von genormten Großserien-Teilen niedrig gehalten werden können, da praktisch keine Sonderteile benötigt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert, die sich auf die Darstellung einer der möglichen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen längenverstellbaren Axialverbinders bei Anwendung auf ein mehrteiliges Steigeisen beschränken.

Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht ein mit einem erfindungsgemäßen Axialverbinder ausgerüstetes Steigeisen, montiert auf einem Bergsteigerstiefel;

Fig. 2 im Längsschnitt einen Teil eines erfindungsgemäßen Axialverbinders mit Vorrichtung zum Einstellen einer Vorspannung auf die Schraubenfeder.

In den Figuren ist für ein zweiteiliges Steigeisen ein längenverstellbarer Axialverbinder dargestellt, der in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer Verbindungsstange (1), aus einem auf diese aufgebrachten Federelement (2), einem Koppelglied (3) am Fersenteil (4) und einem Koppelelement (6) an einem Ende der Verbindungsstange (1) zum lösbaren Verbinden mit einem entsprechend gestalteten Koppelteil (7) am Sohlenteil (5) des geteilten Steigeisens besteht. Das auf der an der Oberfläche unprofilierten Verbindungsstange (1) aufgebrachte Federelement (2) besteht in der einfachsten Version des erfindungsgemäßen längenverstellbaren Axialverbinders aus einer ungeteilten Schraubenfeder (2), die über die gesamte Länge mit gleicher Steigung und Federrate ausgestattet ist.

Um in ihrer Funktion als Schraubengewinde ausreichende Festigkeit gewährleisten zu können, muß die Schraubenfeder (2) - in Abhängigkeit von den Festigkeitswerten des Federmaterials - eine gewisse Mindestdrahtstärke aufweisen. Dieser so vorgegebene Drahtdurchmesser bestimmt sodann (in Verbindung mit der Steigung) die Minimalabstufung der Verstellbarkeit des erfindungsgemäßen Axialverbinders.

Damit die Schraubenfeder (2) die erste Funktion im Rahmen des erfindungsgemäßen Axialverbinders im Sinne eines Außengewindes der Verbindungsstange (1) zum quasi-stufenlosen Verstellen des Abstands zwischen den Teilen (4) und (5) erfüllen kann, muß sie an ihren beiden Enden gegen Drehung und an mindestens einem Ende gegen axiale Verschiebung relativ zur Verbindungsstange (1) gesichert sein. Dies kann beispielsweise durch Einlegen der Enden der Schraubenfeder (2) in eine Bohrung oder Nut der Verbindungsstange (1) oder durch Anquetschen bzw. Anschweißen erreicht werden.

Die Erfüllung der zweiten Funktion der Schraubenfeder (2), nämlich die Herstellung einer federnden Verbindung zwischen den Teilen (4) und (5), wird durch die freie axiale Verschiebbarkeit der Federwindungen auf der Verbindungsstange (1) relativ zueiander (bei fester Verbindung beider Federenden mit der Verbindungsstange (1)) bzw. auch relativ zur Verbindungsstange (1) (bei Festlegung nur eines Federendes) gewährleistet.

Das Koppelglied (3) wird im einfachsten Fall durch ein um 90° aus der Ebene nach unten gebogenes Stanzteil des Fersenteils (4) (bzw. alternativ des Sohlenteils (5)) verkörpert. Wahlweise kann es speziell zum Nachrüsten konventioneller Steigeisen als L-förmiger Winkel zum Anschrauben, Annieten oder Anschweißen an beispielsweise das Fersenteil (4) ausgebildet sein. In einer ersten Ausgestaltung weist das Koppelglied (3) eine Aussparung (8) (einen U-förmigen Einschnitt oder eine glatte Durchbohrung) mit einer lichten Weite größer als der Durchmesser der Verbindungsstange (1), aber kleiner als der Außendurchmesser der Schraubenfeder (2), auf.

Diese Aussparung (8) dient zum axial formschlüssigen, aber durch schraubendes Drehen axial verstellbaren Eingreifen in die Schraubenfeder (2).

Soll der erfindungsgemäße Axialverbinder höheren Beanspruchungen gewachsen sein, wird die Ankopplung der Schraubenfeder (2) an das Koppelglied (3) vorzugsweise durch eine auf die Durchgangsbohrung (8) desselben aufgeschweißte Schraubenmutter (9) mit einem Innengewinde (10) gewährleistet. Wahlweise kann diese Mutter (9) auch in einem als U-förmigen Trägerwinkel ausgebildeten Koppelglied (3) eingequetscht sein. Alternativ kann bei ausreichender Wandstärke des Koppelglieds (3) ein Innengewinde (10) in der Aussparung (8) direkt eingeschnitten sein.

Die Flankenhöhe des Innengewindes (10) ist auf den Durchmesser des Federdrahts der Schraubenfeder (2) so -3-

Claims (8)

1. AT 392199 B abgestimmt, daß ein Durchschrauben von Hand möglich ist. Die Steigung des Innengewindes (10) stimmt im einfachsten Fall mit der der Schraubenfeder (2) im entspannten Zustand überein. Wird eine davon verschiedene Steigung des Innengewindes (10) gewählt, so kann der Schraubenfeder (2) beim Schrauben durch das Innengewinde (10) eine positive oder negative Vorspannung erteilt werden. Die Schraubenfeder (2) erfüllt in einem erfindungsgemäßen längenverstellbaren Axialverbinder hauptsächlich folgende Funktionen: 1. axial verschiebbares Schraubenaußengewinde für die Verbindungsstange (1),
2. 2. Kraftverteilung durch Belastungsausgleich im dynamischen Wechsel zwischen Zug· und Druckbelastung,
3. 3. Auffangen von Stößen durch Aufnahme der Stoßenergie auf längeren Wegen,
4. 4. Aufrechterhalten einer einstellbaren Vorspannung, 5. mechanischer Schutz der Verbindungsstange (1) vor Beschädigung durch äußere Einwirkungen. Diese Funktionsvielfalt mit ihren zum Teil gegenläufigen konstruktiven Anforderungen erzwingt verständlicherweise Kompromisse bei der Auslegung der Schraubenfeder (2). Werden hingegen diese Funktionen auf verschiedene Federn übertragen, lassen sich diese jeweils optimal auf ihre spezielle Aufgabe abstimmen. Dieses Prinzip wird in einer wahlweisen Ausgestaltung der Erfindung durch Aufbringen mindestens einer weiteren Schraubenfeder mit Federeigenschaften, die sich von denen der Schraubenfeder (2) unterscheiden, auf die Verbindungsstange (1) verwirklicht Die Zusatz-Schraubenfeder kann bei gleichem Außendurchmesser wie die Schraubenfeder (2) koaxial hintereinandergeschaltet auf die Verbindungsstange (1) aufgebracht werden und demgemäß auch bei entsprechender Gestaltung als Schraubengewinde im Sinne der oben genannten Funktion (1) wirken. Diese Aufgabe entfällt bei der Wahl von Zusatz-Schraubenfedem mit einem Innendurchmesser größer als der des Außendurchmessers der Schraubenfeder (2). Dadurch eröffnet sich jedoch die Möglichkeit, die Zusatz-Schraubenfeder über die Schraubenfeder (2) (jeweils von links bzw. rechts bis zum Koppelglied (3)) zu schieben, und damit einen wesentlich längeren Federweg für die Zusatzfeder als bei der voranstehenden Ausführung zu gewinnen. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine Verstellmutter (11) auf einem Gewinde (12), das sich von einem Ende der Verbindungsstange (1) bis unter die Schraubenfeder (2) bzw. bei einer Zusatzfeder bis unter diese erstreckt, durch axiales Verschieben die Einstellung einer Vorspannung auf die Schraubenfeder (2) (bzw. die Zusatzfeder). Die Fixierung der einmal gewählten Vorspannung kann durch Wahl einer selbstsichemden Mutter gewährleistet werden. Zum Zwecke der Verstellbarkeit ohne Werkzeug wird vorzugsweise eine Rändel- oder Hügelmutter eingesetzt Das eine Ende der Verbindungsstange (1), das zum lösbaren Verbinden mit einem Teil des mehrteiligen Steigeisens vorgesehen ist, wird vorzugsweise als Haken (6) zum Einhängen in eine entsprechende Öse (7) am Sohlenteil (5) des Steigeisens ausgeführt. Alternativ kann das diesbezügliche Ende der Verbindungsstange (1) auch als Öse ausgebildet sein. Die kraftschlüssige Verbindung erfolgt dann durch Einführen in einen entsprechenden Haken. Wahlweise kann auch mittels eines Gewindestifts und passender Mutter die lösbare Verbindung mit einer entsprechenden Öse am Sohlen- bzw. Fersenteil des geteilten Steigeisens hergestellt weiden. PATENTANSPRÜCHE 1. Längenverstellbares Verbindungssystem für ein Steigeisen, welches aus zwei Steigeisenteilen, nämlich einem Absatzteil und einem ein- oder mehrteiligen Sohlenteil besteht, gekennzeichnet durch eine Verbindungsstange (1), eine koaxial auf dieser angeordnete Schraubenfeder (2), die im Betriebszustand an zumindest einem ihrer Enden auf der Verbindungsstange (1) gegen eine Axialverschiebung und gegen Verdrehung gesichert, jedoch zumindest mit ihrem mittleren Bereich gegenüber dieser Verbindungsstange (1) axial verschiebbar ist, wobei ein erstes der beiden miteinander zu verbindenden Steigeisenteile (4,5) an einem über die Schraubenfeder überstehenden Teil (6) der Verbindungsstange (1) angekoppelt ist, während das andere, zweite Steigeisenteil an der Schraubenfeder (2) angekoppelt ist, und ein mit dem zweiten Steigeisenteil (4) verbundenes Koppelglied (3), das zumindest in axialer Richtung formschlüssig in die Schraubenfeder (2) eingreift und durch Verdrehen axial zu dieser verstellbar ist -4- AT 392 199 B 2. Längenverstellbares Verbindungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein als Koppelglied dienendes, quer zur Längsachse der Verbindungsstange stehendes Blech (3), das mit einer U-förmigen oder kreisförmigen Aussparung (8) versehen ist, deren lichte Weite größer als der Durchmesser der Verbindungsstange (1) , aber kleiner als der Außendurchmesser der Schraubenfeder (2) ist. 3. Längenverstellbares Verbindungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Koppelglied (3) mit einem zur Aufnahme der Schraubenfeder (2) geneigten Innengewinde (10), dessen Flankenhöhe auf den Durchmesser des Federdrahts der Schraubenfeder (2) abgestimmt ist 4. Längenverstellbares Verbindungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung des Innengewindes (10) des Koppelglieds (3) verschieden von der der Schraubenfeder (2) im entspannten Zustand ist.
5. 5. Längenverstellbares Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (3) am Absatzteil (4) befestigt ist.
6. 6. Längenverstellbares Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Schraubenfeder auf der Verbindungsstange (1) mit einer Federrate, die sich von der der Schraubenfeder unterscheidet
7. 7. Längenverstellbares Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Schraubenfeder mit einem Innendurchmesser gleich oder größer dem der Schraubenfeder (2) .
8. 8. Längenverstellbares Verbindungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mindestens eine auf einem mindestens an einem Ende der Verbindungsstange (1) aufgebrachten Außengewinde (12) festsetzbare Verstellmutter (11). Hiezu 1 Blatt Zeichnung -5-